苯酚丙酮装置的控制系统设计和信息集成

论文摘要

针对苯酚丙酮装置的控制要求,从事了DCS系统的设计。通过对DCS控制特点以及实际运行中所存在问题和不足的分析,提出了一种将DCS与现场总线技术相结合用于苯酚装置的控制系统和实施方案。介绍了苯酚装置工艺流程,描述了苯酚装置自控系统的要求,探讨了仪表选型和系统配置情况。在此基础上,重点讨论了苯酚装置的复杂控制回路及其组态,分析了CL控制语言在氢气提纯过程的应用以及DC点组态在氧化空压机稳定运行中的作用。分析了现场总线控制系统的特点及其发展趋势,比较了DCS与FCS的各自优势,介绍了苯酚装置采用现场总线技术和开放系统后、对实现远程监控和实时监管的支持,并分析了现场总线控制系统在实际应用中需注意的问题,提出了DCS与FCS并举的实施架构。根据信息集成要求,采用基于DCS、FCS系统基础上的OPC技术,解决了“信息孤岛”的信息共享问题,对实现工业化和信息化的两化融合目标提供了适用方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 集散控制系统
• 1.1.1 集散控制系统的发展历史
• 1.1.2 TDC3000系统及其功能概述
• 1.2 现场总线技术介绍
• 1.2.1 概述
• 1.2.2 现场总线的发展历程
• 1.2.3 现场总线的技术特点
• 1.2.4 现场总线结构
• 1.2.5 现场总线技术的应用情况
• 1.3 本文研究的主要内容和章节安排
• 1.3.1 研究背景
• 1.3.2 研究的主要内容和章节安排
• 第2章 苯酚丙酮装置工艺及DCS控制系统要求
• 2.1 苯酚工艺流程
• 2.1.1 异丙苯单元
• 2.1.2 苯酚单元
• 2.2 苯酚丙酮装置DCS控制要求
• 2.2.1 控制策略及操作原则
• 2.2.2 工艺装置对自动控制的要求
• 2.2.3 仪表选型
• 2.2.4 仪表成套供货范围
• 2.2.5 主要仪表和设备
• 2.2.6 设计中采用的主要标准及规范
• 2.3 本章小结
• 第3章 苯酚丙酮装置DCS控制系统设计
• 3.1 苯酚装置DCS基本应用功能设计
• 3.2 氢气提纯（变压吸附）装置控制软件设计
• 3.2.1 工艺过程描述
• 3.2.2 基于CL控制语言实现的氢气提纯控制过程软件
• 3.3 本章小结
• 第4章 苯酚丙酮装置典型DCS控制方案组态
• 4.1 典型DCS控制系统控制方案
• 4.2 根据工艺需要所实施的自控方案
• 4.2.1 DCS系统典型控制方案组态分析
• 4.2.2 DCS组态
• 4.3 氧化空压机C-101稳定运行
• 4.4 本章小结
• 第5章 FCS系统的应用研究
• 5.1 DCS系统现有问题
• 5.2 FCS系统介绍
• 5.2.1 现场总线技术系统结构的优势分析
• 5.2.2 现场总线系统的控制类型及特点
• 5.2.3 PROFIBUS现场总线系统的特点
• 5.3 FCS结构设计
• 5.3.1 PROFIBUS在工厂信息管理中的应用
• 5.3.2 结合DCS的FCS结构设计
• 5.3.3 结合DCS的FCS结构的实际应用
• 5.4 现场总线技术与DCS系统对比分析
• 5.4.1 解决了"信息孤岛"问题
• 5.4.2 实现了彻底的"分散控制"
• 5.4.3 提高了系统的抗干扰能力和测控精度
• 5.5 现场总线应用中遇到的问题
• 5.5.1 危险集中性
• 5.5.2 信息流阻塞
• 5.5.3 复杂回路组态困难
• 5.5.4 系统开放型不足
• 5.6 本章小节
• 第6章 基于OPC技术的信息集成
• 6.1 OPC技术
• 6.1.1 OPC技术定义
• 6.1.2 OPC技术规范发展历程
• 6.1.3 OPC规范的主要内容
• 6.1.4 OPC UA
• 6.1.5 OPC的技术优势
• 6.1.6 OPC的系统体系构成
• 6.1.7 OPC技术的应用案例
• 6.2 基于DCS和FCS的OPC结构
• 6.3 OPC实现过程
• 6.3.1 硬件配置
• 6.3.2 软件配置
• 6.3.3 网络设置过程
• 6.4 OPC实施效果
• 6.5 本章小结
• 第7章 结语
• 参考文献
• 致谢